(57)【要約】【課題】作成時間がより短く安価に基板を製造する方法を提供する。【解決手段】本発明は、銅箔に絶縁層を積層する絶縁層積層工程と、絶縁層上に金属製の基板を貼り合わせる基板工程と、前記金属製の基板を二枚貼り合わせる貼合工程と、銅箔をエッチングして回路を形成する回路形成工程と、エッチング工程後に二枚の基板を分離する分離工程からなる基板の製造方法であり、貼合工程で基板の間に熱可塑性樹脂製又は熱硬化性樹脂製のいずれか一方のシートを介在させることを特徴し、貼合は、７０℃以上３００℃以下の温度により加熱、かつ０．３ｋｇｆ／ｃｍ２以上５０ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力下で行うことを特徴する基板の製造方法に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅箔に絶縁層を積層する絶縁層積層工程と、絶縁層上に金属板を貼り合わせて基板を作成する基板作成工程と、前記基板の金属板面同士を貼り合わせる貼合工程と、銅箔をエッチングして回路を形成する回路形成工程と、エッチング工程後に貼り合わせた基板を分離する分離工程を有する基板の製造方法であって、
貼合工程が、基板の間に熱可塑性樹脂製又は熱硬化性樹脂製のいずれか一方のシートを介在させる貼合工程である請求項１記載の基板の製造方法。
【請求項２】
貼合工程が、基板の間に熱硬化性又は熱可塑性樹脂製のシートを介在させ、７０℃以上３００℃以下の温度により加熱、かつ０．３ｋｇｆ／ｃｍ２以上５０ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力下で行われる貼合工程である請求項１記載の基板の製造方法。
【請求項３】
前記熱硬化性として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートやその一部を化学修飾した樹脂のなかから一つ以上を用いることを特徴とした請求項１記載の基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製の基板を熱硬化性又は熱可塑性樹脂シートを用いて、二枚貼り合わせ、回路を形成し、分離する工程を有する基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二枚の金属基板に基づいて製造する電子部品用の基板製造法として、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１５４７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、金属基板、絶縁層、銅回路からなる基板をエッチングする際、基板を両面で貼り合わせることで、金属面を保護し、両面を一度に銅回路を形成することができ、作成時間がより短く安価に基板を製造する方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、銅箔に絶縁層を積層する絶縁層積層工程と、絶縁層上に金属製の基板を貼り合わせる基板工程と、前記金属製の基板を二枚貼り合わせる貼合工程と、銅箔をエッチングして回路を形成する回路形成工程と、エッチング工程後に二枚の基板を分離する分離工程からなる基板の製造方法であり、貼合工程で基板の間に熱可塑性樹脂製又は熱硬化性樹脂製のいずれか一方のシートを介在させることを特徴とする。貼合は、７０℃以上３００℃以下の温度により加熱、かつ０．３ｋｇｆ／ｃｍ２以上５０ｋｇｆ／ｃｍ２以下の圧力下で行うことが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の基板の製造方法を用いることで、金属面を保護することができ、両面を一度に銅回路を形成することができるため、作成時間がより短く安価に基板を製造する方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明について詳細に説明する。
銅箔は、一般にプリント配線板に用いることができるものであれば特に制限はないが、電解銅箔および圧延銅箔が一般的に用いられる。銅箔の厚みは０．００８ｍｍ以上０．３００ｍｍ以下であることが好ましい。あまりに薄いと強度がなくなり取扱が難しくなり、あまりに厚いとロール状にすることが難しく生産性が低くなってしまう。
【０００８】
絶縁層は、組成に特に制限はないが、銅箔や金属板との接着性が良い物が好ましい。具体的には、エポキシ樹脂組成物、フェノール樹脂組成物、ポリイミド組成物、シリコーン樹脂組成物などがあるが、その中にはゴム粒子などの添加剤、補強のためのガラスクロスなので繊維材料、さらには無機フィラー、有機フィラーなどが含まれても良い。特に、放熱性を要求される用途には、無機フィラーを高充填したものが使用でき、無機フィラーとしては、酸化アルミニウム、窒化硼素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、硫酸バリウム、酸化ジルコニアなどが使用できる。
【０００９】
金属板は、アルミニウム、銅、鉄なのどの合金やアルミニウム／珪素／炭素、アルミニウム／炭素なのどのコンポジット材料を使用することができる。また、金属板と絶縁層との接着性を改善させるため、前記金属板表面にサンドブラスト処理、黒化処理、マイクロエッチング処理等の粗化処理の行うことができる。前記粗化処理の粗さは、平均０．３μmから１５μmであることが好ましい。粗さがあまりに少ないと絶縁層との接着性改良に効果がなく、粗さがあまりに大きいと電解集中が起こりやすく基板として絶縁層を大幅に低下させてしまう問題がある。
【００１０】
貼り合わせ工程に使用するシートは、エポキシ樹脂やフェノール樹脂組成物を中心成分とする熱硬化性樹脂又はポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートといったポリエチレン樹脂およびその一部を化学修飾した熱可塑性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂は、前記樹脂成分の他に、改質剤としてゴム成分と追加することもできるし、補強材としてガラスクロスなどの繊維に含浸させても良い。また、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホンといったフィルムを補強材とし、シート全面に塗布して使用することもできる。
【００１１】
本発明において使用されるエポキシ樹脂は少なくとも２個以上のエポキシ基を分子中に含むものであれば特に限定はない。一般的に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂やその水素添加されたエポキシ樹脂あるいはビフェノール型エポキシ樹脂あるいはノボラック型エポキシ樹脂などが挙げられる。
フェノール樹脂は、一般的にフェノール類とアルデヒトの反応から得られるものであれば特に限定はない。
【００１２】
熱可塑性樹脂は、加熱することで溶融するものであれば特に制限はないが、ポリオレフィン、オレフィン系共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン-（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン-（メタ）アクリル酸アルキルエステル共重合体、およびエチレン-（メタ）アクリル酸共重合体やそれらの一部を化学修飾したものなどが挙げられる。
【００１３】
貼合工程には、７０℃以上の温度と０．３ｋｇｆ／ｃｍ２以上の圧力を加えることができる装置であれば特に制限はないが、一般にプリント配線板の製造に使用する積層プレスや加熱可能なラミネート装置を使用することができる。また、前記装置に装置内を真空にすることができる機構が付属している方がより好ましい。真空にすることで接着シート中の空気など不具合要素を除去することが可能となる。
【００１４】
貼合工程での貼合わせ条件は、基板間のシートによって異なる。熱可塑性樹脂を用いた場合は、一般に熱可塑性樹脂の融点以上で加熱、加圧することで接着することが好ましい。熱硬化性樹脂の場合は、仮に７０℃以上の短時間で加熱、加圧することで接着した後、必要に応じて、乾燥機等により加熱することができる。貼合わせ条件は、７０℃以上３００℃以下であることが好ましい。貼り合せ温度があまりに低いでは、接着シートの硬化又は溶融するのに温度が不足しており、逆に貼り合せ温度があまりに高いと樹脂シートの熱分解が起こってしまう。また、圧力は、０．３ｋｇｆ／ｃｍ２以上５０ｋｇｆ／ｃｍ２以下であることが好ましい。圧力があまりに低いと貼り付けることが難しくなり、あまりに高いと接着シートが圧力によって広がってしまい、基板の端からしみ出してくる等の不具合が発生してしまう。
【００１５】
銅箔をエッチングして回路を形成する方法としては、特に制限はないが、感光樹脂の塗布後又はドライフィルムレジストのラミネート後に、露光・現像する方法、あるいはスクリーン印刷方法によりレジストを形成し、過酸化水素／硫酸、塩化銅、塩化鉄、過硫酸アンモニウ等のエッチング液を用いることができる。前記レジストは、アルカリ等の薬剤によって除去することができる。
【００１６】
また、通常回路形成を片面の銅箔のみ実施すると、反りが発生し、レジスト剥離時やそのあとの外形加工ができなくなってしまう問題があったが、上下面の銅箔を同時に回路形成することで、反りの発生を大幅に抑制することができる。また、上下面がしっかりシートによって固定されているため、エッチング液など薬品の液の染みこみがないため、基板のベースに金属を用いる場合でも、ベース面を保護する必要がなくなるといった特長がある。
【００１７】
貼り合わせた基板を分離するためには、シャーリング、Vカット機、ダイシング機、といった切断機の他、金型を用いたプレス加工およびレーザー加工を用いることもできる。プレス加工は金型に費用がかかるため、数量が多いときに使用されるが、レーザー加工は金属板が２００μm以上になると極端に生産性が悪くなる課題がある。そのため、切断機が使用されるが、加工精度が高いため用いる場合がある。
【００１８】
分離後は、所定の大きさに外形加工するが、一般に金型を用いたプレス加工を用いられる。金属が薄い場合には、基板の分離同様、レーザー加工を用いることができる。
【実施例】
【００１９】
（実施例１）
厚さ０．５ｍｍのアルミニウム板（昭和電工社製１０５０材）上に、アルミナフィラー（昭和電工社製ＡＬ―１７３）を４５体積％含有したエポキシ樹脂（ｊｅｒ社製８２８）を混合した絶縁材料を、硬化後の厚さが８０μｍとなるように塗布し、更に３５μｍ銅箔（古河サーキットホイル社製ＧＴＳ）を貼り合わせし、加熱硬化し、金属ベース基板を得た。
【００２０】
２枚の前記基板のアルミニウム面の外周から内側に１０ｍｍに、エポキシ系熱硬化性樹脂（東レ社製ＴＳＡ−１４を配置し、８０℃６０分＋１５０℃１２０分、１ｋｇｆ／ｃｍ２で貼り付した。
【００２１】
前記貼合わせ基板の銅箔上にアルカリ剥離型のドライフィルムを貼り、塩化第二銅水溶液によりエッチングした後、ドライフィルムを剥離し回路を形成した。前記回路上にソルダーレジスト（太陽インク社製ＰＳＲ４０００ＬＥＷ１）を塗布、露光、現像し、ソルダーレジストを形成した。
【００２２】
前記回路基板の外形より１３ｍｍの場所をシャーリング機で切断、貼合わせた基板を分割し、外形加工を実施した。外形加工は、プレス機を用いて実施した。
分割後にアルミニウム面を確認したころ、エッチング液や剥離液等の付着はなかった。
【００２３】
（実施例２）
２枚の基板を貼合わせるのに、熱可塑性樹脂（東セロ社製「ＱＥ０６０、厚さ３０μｍ、軟化点１３０℃」を配置し、１８０℃３０分、１０ｋｇｆ／ｃｍ２で貼り付けた以外は、実施例１と同様の方法で作製した。実施例１と同様に、分割後にアルミニウム面を確認したころ、エッチング液や剥離液等の付着はなかった。
【００２４】
（実施例３）
２枚の基板を貼合わせるのに、熱可塑性樹脂（東セロ社製「ＱＦ０６０、厚さ５０μｍ、軟化点１４５℃」を配置し、２１０℃３０分、１０ｋｇｆ／ｃｍ２で貼り付けた以外は、実施例１と同様の方法で作製した。実施例１と同様に、分割後にアルミニウム面を確認したころ、エッチング液や剥離液等の付着はなかった。
【００２５】
（比較例１）
２枚の基板を貼合わせるのに、シリコーン樹脂（キクデンインターナショナル社製「ＭＳ−２００４」を配置し、２１０℃３０分、１０ｋｇｆ／ｃｍ２で貼り付けた以外は、実施例１と同様の方法で作製した。実施例１と同様に、分割後にアルミニウム面を確認したころ、エッチング液のしみ込みがあり、使用できなかった。
【００２６】
（比較例２）
２枚の基板を貼合わせるのに、アクリル系粘着テープ（ニチバン社製８００を配置し、加熱なしで１ｋｇｆ／ｃｍ２で貼り付けた以外は、実施例１と同様の方法で作製した。実施例１と同様に、分割を試みたところ、テープからの糊により分割できなかった。
【００２７】
（比較例３）
２枚の基板を貼り合わせるのに、６０℃１８０分、１０ｋｇｆ／ｃｍ２で貼り付けた以外は、実施例１と同様の方法で作製した。その結果、回路形成中に接着力不足により剥がれてしまい、Ａｌ面へエッチング液や剥離液の付着が発生した。
【００２８】
（比較例４）
２枚の基板を貼り合わせるのに、圧力を０．０５ｋｇｆ／ｃｍ２で貼り付けた以外は、実施例１と同様の方法で作製した。その結果、回路形成中に接着力不足により剥がれてしまい、Ａｌ面へエッチング液や剥離液の付着が発生した。
【００２９】
（比較例５）
２枚の基板を貼り合わせるのに、圧力を７０ｋｇｆ／ｃｍ２で貼り付けた以外は、実施例１と同様の方法で作製した。その結果、貼合わせ後に接着シートが基板端面より大きくしみ出してしまい、この滲みだし部の接着シート硬化物のバリにより、回路形成ができなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の基板の製造方法は、より具体的に言えば、電子基板の製造方法であり、電子製品の産業に利用される。